Разное

Cpu что значит: Страница не найдена | REG.RU

Содержание

Процессор (CPU) — Как выбрать компьютер, ноутбук, нетбук, комлектующих, деталей, описание, статьи, советы и рекомендации

    
Центральный процессор(CPU) – это ядро компьютера, так сказать
основной его мозг, тот компонент, который выполняет основную массу работы
компьютера. Называют оббычно просто процессором, а иногда из-за его кремневой основы «камнем».
    
    Процессоры развиваются уже довольно давно и быстро, в
магазинах, сейчас уже большую часть из них и не встретить. В виду быстрого
развития, естественно появилось множество моделей и технологий, разбирать их
полностью очень большая тема, так что попробую описать вкратце.

    Описание процессоров часто пестрит различными технологиями,
как например набором инструкций, например, семейство MMX, семейство SSE,
семейство 3DNow! и т.д. Собственно данные наборы
инструкций интересны скорее программистам, и большинство (необходимое)
присутствует на сегодняшний день в процессорах. Также часто можно увидеть
некоторую рекламу архитектуры (в основном не полную), такую как 32bit или 64bit,
это различные архитектурные решения обозначающие, то что процессор может
работать с 32bit или 64bit данными, но на данный момент 64bit поддерживают все
процессоры на рынке (так что не много значения это имеет), к сожалению не всё ПО пока адаптировано, но это дело
времени. 

    Вообще для процессора основными параметрами можно назвать:
тактовую частоту, архитектуру, производительность, количество ядер,
используемый техпроцесс, энергопотребление, объем кэшей .

    Тактовая частота – вообще для большинства людей не связанных
с производством компьютерной техники, это просто некая статичная цифра, которая
в некоторых случаях может указать на производительность, чем больше тем
быстрее, но чем выше этот параметр, тем, как правило, выше тепловыделение (что
в свою очередь может стать проблемой, но только в случае если тепла очень много
выделяется), и стоит отметить, что в «голом» виде этот параметр мало что показывает, более важна архитектура, количество ядер и т.д., именно по этому для процессоров введен параметр производительности, к сожалению, узнать его в магазине или увидеть на ценнике почти не реально.

           Архитектура – архитектур много и чтобы разбираться в них нужно обладать не дюжими знаниями, но если вкратце, это внутренняя структура центрального процессора.
    Производительность – некоторый параметр обозначающий конечную производительность центрального процессора, встретить можно разве что
в Интернете, консультанты зачастую просто не знают этот параметр, хотя он более
точно показывает на сколько мощный процессор. Измеряется во флоп(FLOP),
ввиду большого значения чаще можно увидеть производительность в террафлопc, хотя эта мера производительности является далеко не идеальной.
    Количество ядер – на данный момент, большинство процессоров являются многоядерными, от 2 до 6 ядер в процессоре, а со временем их будет только больше. Но одно лишь количество ядер не обуславливает повышение производительности ЦПУ, например, 2-х ядерные процессоры Intel успешно соперничают и могут обгонять в производительности 4-х или даже 6-ти ядерные процессоры AMD.

    Используемый техпроцесс – фактически это цифра показывает размеры элемента процессора (транзистора), польза от этой информации такова, при
снижении техпроцесса увеличивается конечная производительность процессора (т.к.
банально транзисторов больше), а так же, как правило, снижается энергопотребление
и соответственно тепловыделение. Ну и конечно чем меньше тех процесс, тем
процессор новее.

    Энергопотребление – параметр процессора, показывающий как
энергопотребление (в Ваттах) так и тепловыделение, оба эти параметра важны! Энергопотребление
нужно знать, чтобы рассчитать необходимую мощность для блока питания, как
правило, это 60-100Вт, для настольных систем, для ноутбуков параметр ниже, но
лучше уж проконсультироваться у продавца, чем самому считать. Тепловыделение
необходимо больше для производителей систем охлаждения, вам же если
понадобиться купить новую систему охлаждения, можно просто поинтересоваться
подходит ли она для данного процессора.

    Объем кэшей – вообще это важный параметр, но не
редко он даже продавцам не о чем не говорит, фактически это внутренняя память
процессора, вас она не должна беспокить. Вообще существует несколько видов кэша,
кэш 1-го уровня (Level 1 Cache), а также 2-го уровня и 3-го (в будущем
наверняка будет больше), сокращенно пишутся L1 Cache, и соответственно L2, L3.

Рассмотрим записи процессоров из прайса:

AMD Phenom II
X6 1090T 3.2 GHz 9Mb Socket-AM3 BOX

AMD — Производитель
Phenom II X6 – модельный ряд, в данном случае X6 показывает кол-во ядер
1090T – фактически модель
3.2 GHz – тактовая частота
9Mb – объем кэша 2-го уровня (L2)
Socket-AM3 – показывает под какой слот выполнен процессор
BOX – коробочная версия, вместе с процессором в коробке находится кулер (система охлаждения

AMD Phenom
II X6 1100T 3.3 GHz 9Mb Socket-AM3  OEM

Все тоже самое, OEM – показывает, что это вариант для
сборщиков компьютеров, т.е. не коробочная версия и кулер к ней не прилагается.

Intel Core
i5-2300 2.8GHz  6Mb 2xDDR3-1333 LGA1155  OEM

Intel – Производитель
Core i5 – модельный ряд

2300 – Модель 
2.8GHz — Тактовая частота 
6Mb – Объем кэша 2-го уровня 
2xDDR3-1333 – Тип используемой памяти и тактовая частота памяти 
LGA1155 — показывает под какой слот выполнен процессор 
OEM — показывает, что это не коробочная версия и кулер к ней не прилагается.

Центральный процессор (CPU), его основные производители, ядра процессора, виртуальные процессоры для облачных технологий

Каждый компьютер оснащён процессором. А также каждый смартфон, игровая приставка, плоский телевизор и любое другое сложное компьютерное устройство. Процессор называют мозгом компьютерного девайса, потому что абсолютно все, даже самые простые, процессы проходят через него. Мы предлагаем вам разобраться с тем, что это такое и какое значение играет количество ядер процессора.

Процессор, что это?

Центральный процессор, он же CPU, является одним из основных элементов компьютера. Именно он обрабатывает программный код и заставляет работать всю операционную систему устройства и установленные приложения. Команды на него поступают как с железа, так и с программного обеспечения. Основные производители процессоров для высокотехнологичных девайсов на сегодняшний день это:

  • Intel;
  • AMD;
  • Qualcomm;
  • NVIDIA;
  • Apple.

Производители Intel и AMD занимаются производством процессоров для стационарных компьютеров, ноутбуков и серверов. А Qualcomm, NVIDIA и Apple разрабатывают микропроцессоры для смартфонов, планшетов, умных часов и других подобных цифровых гаджетов.

Современные процессоры обычно небольшие и квадратные, с множеством небольших скруглённых металлических коннекторов. Процессоры крепятся в специально предназначенные для них слоты на материнской плате. Во время работы процессор обязательно нагревается, поэтому рядом с ним обязательно устанавливается система охлаждения.

Скорость работы процессора определяется по количеству процессов, обрабатываемых за секунду. Измеряется этот показатель в GHz (гигагерц). Например, если скорость работы процессора составляет 1 Hz, это значит, что за секунду обрабатывается только одна часть поступающих инструкций. А вот средний CPU со скоростью в 3.0 GHz может обрабатывать до 3 биллионов инструкций за одну секунду.

Ядра процессора

Встречаются устройства с одним ядром процессора. Встречаются с двумя и более. Ядрами называют физические элементы процессора, установленные на материнской плате. Они объединяются в единую систему. Процессор с двумя ядрами будет обрабатывать в два раза больше процессов, чем процессор с одним. Но, выбирая устройство по процессору, смотреть нужно в первую очередь не на количество ядер, а на скорость общей системы. Больше — не обязательно быстрее.

Некоторые CPU могут создавать виртуальные ядра, разбивая одно физическое на два. Это значит, что процессор с четырьмя ядрами может функционировать максимум как восьмиядерный. Но не стоит забывать, что физические процессоры в любом случае работают быстрее и чётче, чем виртуальные.

Архитектура и рабочие процессы любого CPU очень сложные. У каждого производителя свои архитектуры и особенности разработки. Каждый пытается сделать свой новый процессор наиболее эффективным, быстрее и точнее обрабатывающим все задачи.

Виртуальные процессоры для облачных технологий

Виртуальные процессоры, они же vCPU, представляют собой физические процессоры, привязанные к виртуальным машинам. Чаще всего работа с виртуальными процессорами вовлекается в работу с облачными технологиями. Физический хост, от которого идут vCPU, может быть оснащён множеством обычных процессоров. Но по дефолту под одну виртуальную машину выделяется один vCPU.

При администрировании систем с vCPU нужно знать, какая документация используется облачным провайдером. Настройка таких систем — дело тонкое. Важно понимать, что добавление дополнительных виртуальных процессоров к системе не обязательно повышает её производительность. Наоборот, физическим процессорам будет сложнее координировать виртуальные.

На эффективность любого процессора, как физического, так и виртуального, влияют многие факторы. Это и скорость, и количество ядер, и даже система охлаждения. Выбор процессора напрямую зависит от планируемых нагрузок.

Что такое «Dual Core» и «Quad Core»?

Раньше, наши компьютеры имели центральный процессор (CPU) с одним ядром. В наши дни, большинство процессоров являются двухъядерными, четырехъядерными или даже восьмиядерными. Мы постараемся вам объяснить, что такое ядро, чем отличаются двухъядерные от четырехядерных процессоров, и как это все влияет на ваше реальное использование компьютера.Ответы на эти вопросы помогут не только узнать больше о вашем компьютере, но и, возможно, пригодятся, когда вам придется выбирать между более дешевым процессором с меньшим числом ядер и более дорогим процессором с большим числом ядер, при покупке нового ноутбука, планшета или даже смартфона.

Зная разницу между двухъядерными и четырехядерными процессорами, вы сможете принять более взвешенное решение о приобретении нового компьютерного оборудования.

Что такое ядро?

Каждое ядро процессора фактически – отдельный центральный процессор, выполняющий работу и являющийся составной частью всего процессора (CPU). Например, двухъядерный чип может быть похож на одноядерный чип, но на самом деле он имеет два физических центральных процессора на чипе.

Дополнительные центральные процессоры позволяют компьютеру делать несколько задач одновременно. Если вы когда-либо использовали одноядерный процессор и после этого сделали апгрейд до двухъядерного процессора, то вы должны были заметить значительную разницу в производительности вашего компьютера и его реакции на поставленные задачи.

Давайте предположим, что вы извлекаете из архива файлы и занимаетесь просмотром веб-страниц в браузере одновременно. Если у вас на компьютере одноядерный процессор, то просмотр веб-страниц будет не очень комфортным. Одноядерному процессору придется разделить свое время между веб-страницами и извлечением файлов из архива.

Если у вас двухъядерный процессор с двумя ядрами, то одно ядро будет работать на извлечении файлов, а второе – будет обеспечивать беспроблемный просмотр страниц в веб-баузере.

Не важно, делаете ли вы несколько дел одновременно или нет, ваш компьютер часто выполняет некоторые системные задачи в фоновом режиме, и благодаря дополнительным ядрам, вы можете сделать вашу систему более отзывчивой. К примеру, Google Chrome выделяет для каждого открытого веб-сайта отдельный процесс. Это позволяет Google Chrome использовать различные процессоры для различных сайтов, а не использовать отдельный процессор (CPU) для обработки всех задач связанных с браузером.

Тактовая частота и ядра

Процессоры имеют тактовую частоту, показывающую то, как быстро работают процессоры (на самом деле все, конечно, намного сложнее, но давайте на данный момент согласимся с этим утверждением).

Например, процессор Core i5-3330 от компании Intel имеет тактовую частоту 3 ГГц и четырехъядерный процессор, а это значит, что у него четыре ядра. Все четыре ядра в этом процессоре Intel i5 работают на частоте 3 ГГц.

Удвоение ядер не удваивает скорость

Многие компьютерные программы являются однопоточными, это означает, что их работа не может быть разделена между несколькими процессорами (CPU). Каждая из них должна работать с одним процессором (CPU). Это значит, что увеличение ядер не удвоит их эффективность. Если у вас есть однопоточное приложение, запущенное на четырехъядерном процессоре, то оно будет использовать только одно ядро, а остальные ядра в это время будут находиться в процессе ожидания, и только когда будут запущены другие приложения, они начнут действовать.

Правильное написание многопоточных приложений, которые можно масштабировать на нескольких процессорах одновременно, на самом деле является довольно сложной сферой компьютерной науки. Это становится все более актуальной проблемой, так как в будущем, скорее всего, будут появляться процессоры с большим количеством ядер, а не процессоры с меньшим числом ядер, рассчитанные на высокую скорость.

Некоторые приложения могут использовать преимущества нескольких ядер. Многопроцессорная архитектура Google Chrome позволяет ему выполнять действия с несколькими ядрами одновременно. Некоторые компьютерные игры также могут распределять расчеты на несколько ядер.

Тем не менее, большинство используемых приложений – однопоточные. Четырехъядерный процессор по сравнению с двухъядерным не будет работать с Microsoft Office вдвое быстрее. Если вы запустите Microsoft Office на разных процессорах, то увидите – производительность очень похожа.

Большое количество ядер может вам помочь, если вы хотите делать несколько задач одновременно или, если у вас есть многозадачные приложения, которые могут работать с многоядерными процессорами. Например, если вы запускаете несколько виртуальных машин во время кодирования видео, извлечения файлов, и некоторых других требовательных к процессору вещей, то восьмиядерный процессор может вам в этом помочь, в то время как даже четырехъядерный процессор начнет тормозить от таких нагрузок.

Dual Core, Quad Core и…

Такие фразы как «dual core», «quad core» и «octa core» довольно часто встречаются в зарубежной компьютерной прессе, давайте разберемся с их значениями:

  • Dual Core: два ядра.
  • Quad Core: четыре ядра.
  • Hexa Core: шесть ядер.
  • Octa Core: восемь ядер.
  • Deca Core: десять ядер.

Управление и мониторинг ядер

Из диспетчера задач Windows вы можете контролировать, какие программы используют ядра процессора. Щелкните правой кнопкой мыши на панели процессов и выберите пункт «Задать соответствие».

Здесь вы сможете выбрать какие из физических процессоров (ядер) будет использовать приложение. Большую часть времени вам не понадобится данная возможность, но если вы хотите ограничить доступ к определенным ядрам для избегания ошибок, например в старых компьютерных играх, то эта возможность будет очень полезной.

С помощью диспетчера задач вы можете использовать вкладку «Быстродействие» для просмотра использования каждого ядра вашего процессора.

Hyper-Threading (гиперпараллельность)

Процессоры Intel используют технологию, называемую: hyper-threading. С технологией «hyper-threading» каждое физическое ядро видится системе, как два отдельных логических ядра. На скриншоте выше, мы не используем четырехядерный процессор, это всего лишь двухядерный процессор с технологией «hyper-threading».

Она в некоторой степени повышает производительность, но все же двухядерный процессор с технологией «hyper-threading» далеко не так хорош, как настоящий четырехядерный процессор. Ведь в нем по-прежнему только два физических ядра, хотя этот трюк и позволяет им делать одновременно немного больше работы.

Процессор Intel® Core™ i5-1035G1 (6 МБ кэш-памяти, до 3,60 ГГц) Спецификации продукции

Дата выпуска

Дата выпуска продукта.

Литография

Литография указывает на полупроводниковую технологию, используемую для производства интегрированных наборов микросхем и отчет показывается в нанометре (нм), что указывает на размер функций, встроенных в полупроводник.

Условия использования

Условия использования представляют собой условия окружающей среды и эксплуатации, вытекающие из контекста использования системы.
Информацию об условиях использования конкретного SKU см. в отчете PRQ.
Информацию о текущих условиях использования см. в разделе Intel UC (сайт CNDA)*.

Количество ядер

Количество ядер — это термин аппаратного обеспечения, описывающий число независимых центральных модулей обработки в одном вычислительном компоненте (кристалл).

Количество потоков

Поток или поток выполнения — это термин программного обеспечения, обозначающий базовую упорядоченную последовательность инструкций, которые могут быть переданы или обработаны одним ядром ЦП.

Базовая тактовая частота процессора

Базовая частота процессора — это скорость открытия/закрытия транзисторов процессора. Базовая частота процессора является рабочей точкой, где задается расчетная мощность (TDP). Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Максимальная тактовая частота с технологией Turbo Boost

Максимальная тактовая частота в режиме Turbo — это максимальная тактовая частота одноядерного процессора, которую можно достичь с помощью поддерживаемых им технологий Intel® Turbo Boost и Intel® Thermal Velocity Boost. Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Кэш-память

Кэш-память процессора — это область быстродействующей памяти, расположенная в процессоре. Интеллектуальная кэш-память Intel® Smart Cache указывает на архитектуру, которая позволяет всем ядрам совместно динамически использовать доступ к кэшу последнего уровня.

Частота системной шины

Шина — это подсистема, передающая данные между компонентами компьютера или между компьютерами. В качестве примера можно назвать системную шину (FSB), по которой происходит обмен данными между процессором и блоком контроллеров памяти; интерфейс DMI, который представляет собой соединение «точка-точка» между встроенным контроллером памяти Intel и блоком контроллеров ввода/вывода Intel на системной плате; и интерфейс Quick Path Interconnect (QPI), соединяющий процессор и интегрированный контроллер памяти.

Расчетная мощность

Расчетная тепловая мощность (TDP) указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе с базовой частотой, когда все ядра задействованы) в условиях сложной нагрузки, определенной Intel. Ознакомьтесь с требованиями к системам терморегуляции, представленными в техническом описании.

Настраиваемая частота TDP (в сторону увеличения)

Настраиваемая частота TDP (в сторону увеличения) — режим работы процессора, при котором поведение и производительность процессора изменяются при увеличении величины TDP, при частоте процессора на неподвижных точках. Настраиваемая частота TDP (в сторону увеличения) определяет настраиваемую величину TDP (в сторону увеличения). Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Настраиваемая величина TDP (в сторону увеличения)

Настраиваемая величина TDP (в сторону увеличения) — режим работы процессора, при котором поведение и производительность изменяются при увеличении величины TDP (при частоте процессора на неподвижных точках). Этот режим обычно используется производителями систем для оптимизации мощности и производительности. Настраиваемая частота TDP (в сторону увеличения) указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе в режиме настраиваемой величины TDP (в сторону увеличения) в условиях сложной нагрузки, определяемой Intel.

Настраиваемая частота TDP (в сторону уменьшения)

Настраиваемая частота TDP (в сторону уменьшения) — режим работы процессора, при котором поведение и производительность изменяются при уменьшении величины TDP, при частоте процессора на неподвижных точках. Настраиваемая частота TDP (в сторону уменьшения) определяет настраиваемую величину TDP (в сторону уменьшения). Частота измеряется в гигагерцах (ГГц) или миллиардах вычислительных циклов в секунду.

Настраиваемая величина TDP (в сторону уменьшения)

Настраиваемая величина TDP (в сторону уменьшения) — режим работы процессора, при котором поведение и производительность изменяются при уменьшении величины TDP, при частоте процессора на неподвижных точках. Этот режим обычно используется производителями систем для оптимизации мощности и производительности. Настраиваемая частота TDP (в сторону уменьшения) указывает на среднее значение производительности в ваттах, когда мощность процессора рассеивается (при работе в режиме настраиваемой величины TDP (в сторону уменьшения) в условиях сложной нагрузки, определяемой Intel.

Доступные варианты для встраиваемых систем

Доступные варианты для встраиваемых систем указывают на продукты, обеспечивающие продленную возможность приобретения для интеллектуальных систем и встроенных решений. Спецификация продукции и условия использования представлены в отчете Production Release Qualification (PRQ). Обратитесь к представителю Intel для получения подробной информации.


Поиск продукции с Доступные варианты для встраиваемых систем

Макс. объем памяти (зависит от типа памяти)

Макс. объем памяти означает максимальный объем памяти, поддерживаемый процессором.

Типы памяти

Процессоры Intel® поддерживают четыре разных типа памяти: одноканальная, двухканальная, трехканальная и Flex.

Макс. число каналов памяти

От количества каналов памяти зависит пропускная способность приложений.

Макс. пропускная способность памяти

Макс. пропускная способность памяти означает максимальную скорость, с которой данные могут быть считаны из памяти или сохранены в памяти процессором (в ГБ/с).

Поддержка памяти ECC

Поддержка памяти ECC указывает на поддержку процессором памяти с кодом коррекции ошибок. Память ECC представляет собой такой типа памяти, который поддерживает выявление и исправление распространенных типов внутренних повреждений памяти. Обратите внимание, что поддержка памяти ECC требует поддержки и процессора, и набора микросхем.


Поиск продукции с Поддержка памяти ECC

Встроенная в процессор графическая система

Графическая система процессора представляет собой интегрированную в процессор схему обработки графических данных, которая формирует работу функций видеосистемы, вычислительных процессов, мультимедиа и отображения информации. Системы HD-графики Intel®, Iris™ Graphics, Iris Plus Graphics и Iris Pro Graphics обеспечивают расширенное преобразование медиа-данных, высокие частоты кадров и возможность демонстрации видео в формате 4K Ultra HD (UHD). Для получения дополнительной информации см. страницу Технология Intel® Graphics.

Базовая частота графической системы

Базовая частота графической системы — это номинальная/гарантированная тактовая частота рендеринга графики (МГц).

Макс. динамическая частота графической системы

Макс. динамическая частота графической системы — это максимальная условная частота рендеринга (МГц), поддерживаемая HD-графикой Intel® с функцией Dynamic Frequency.

Вывод графической системы

Вывод графической системы определяет интерфейсы, доступные для взаимодействия с отображениями устройства.

Макс. разрешение (HDMI 1.4)‡

Максимальное разрешение (HDMI) — максимальное разрешение, поддерживаемое процессором через интерфейс HDMI (24 бита на пиксель с частотой 60 Гц). Системное разрешение или разрешение экрана зависит от нескольких факторов дизайна системы, а именно, фактическое разрешение в системе может быть ниже.

Макс. разрешение (DP)‡

Максимальное разрешение (DP) — максимальное разрешение, поддерживаемое процессором через интерфейс DP (24 бита на пиксель с частотой 60 Гц). Системное разрешение или разрешение экрана зависит от нескольких факторов дизайна системы, а именно, фактическое разрешение в системе может быть ниже.

Макс. разрешение (eDP — встроенный плоский экран)

Максимальное разрешение (встроенный плоский экран) — максимальное разрешение, поддерживаемое процессором для встроенного плоского экрана (24 бита на пиксель с частотой 60 Гц). Системное разрешение или разрешение экрана зависит от нескольких факторов дизайна системы; фактическое разрешение на устройстве может быть ниже.

Поддержка DirectX*

DirectX* указывает на поддержку конкретной версии коллекции прикладных программных интерфейсов Microsoft для обработки мультимедийных вычислительных задач.

Поддержка OpenGL*

OpenGL (Open Graphics Library) — это язык с поддержкой различных платформ или кроссплатформенный прикладной программный интерфейс для отображения двухмерной (2D) и трехмерной (3D) векторной графики.

Intel® Quick Sync Video

Технология Intel® Quick Sync Video обеспечивает быструю конвертацию видео для портативных медиапроигрывателей, размещения в сети, а также редактирования и создания видео.


Поиск продукции с Intel® Quick Sync Video

Редакция PCI Express

Редакция PCI Express — это версия, поддерживаемая процессором. PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) представляет собой стандарт высокоскоростной последовательной шины расширения для компьютеров для подключения к нему аппаратных устройств. Различные версии PCI Express поддерживают различные скорости передачи данных.

Поддерживаемые разъемы

Разъемом называется компонент, которые обеспечивает механические и электрические соединения между процессором и материнской платой.

T

JUNCTION

Температура на фактическом пятне контакта — это максимальная температура, допустимая на кристалле процессора.

Технология Intel® Deep Learning Boost (Intel® DL Boost)

Новый набор встраиваемых процессорных технологий, предназначенный для ускорения глубинного обучения искусственного интеллекта. Он дополняет Intel AVX-512 новыми командами VNNI (Vector Neural Network Instruction), что значительно повышает производительность обработки данных глубинного обучения в сравнении с предыдущими поколениями.

Поддержка памяти Intel® Optane™

Память Intel® Optane™ представляет собой новый революционный класс энергонезависимой памяти, работающей между системной памятью и устройствами хранения данных для повышения системной производительности и оперативности. В сочетании с драйвером технологии хранения Intel® Rapid она эффективно управляет несколькими уровнями систем хранения данных, предоставляя один виртуальный диск для нужд ОС, обеспечивая тем самым хранение наиболее часто используемой информации на самом быстродействующем уровне хранения данных. Для работы памяти Intel® Optane™ необходимы специальная аппаратная и программная конфигурации. Чтобы узнать о требованиях к конфигурации, посетите сайт https://www.intel.com/content/www/ru/ru/architecture-and-technology/optane-memory.html.

Технология Intel® Speed Shift

Технология Intel® Speed Shift использует аппаратно-управляемые P-состояния для обеспечения повышенной оперативности при обработке одного потока данных и кратковременных рабочих нагрузок, таких как веб-поиск, позволяя процессору быстрее выбирать нужную частоту и напряжение для поддержания оптимальной производительности и энергоэффективности.

Intel® Thermal Velocity Boost

Intel® Thermal Velocity Boost (Intel® TVB) — это функция, которая своевременно и автоматически повышает тактовую частоту одноядерных и многоядерных процессоров, имеющих поддержку технологии Intel® Turbo Boost, в зависимости от того, насколько текущая рабочая температура процессора ниже максимума и каковы доступные возможности повышения частоты. Повышение частоты и его продолжительность зависят от рабочей нагрузки, возможностей процессора и системы охлаждения.

Технология Intel® Turbo Boost

Технология Intel® Turbo Boost динамически увеличивает частоту процессора до необходимого уровня, используя разницу между номинальным и максимальным значениями параметров температуры и энергопотребления, что позволяет увеличить эффективность энергопотребления или при необходимости «разогнать» процессор.

Технология Intel® Hyper-Threading

Intel® Hyper-Threading Technology (Intel® HT Technology) обеспечивает два потока обработки для каждого физического ядра. Многопоточные приложения могут выполнять больше задач параллельно, что значительно ускоряет выполнение работы.


Поиск продукции с Технология Intel® Hyper-Threading

Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода (VT-x) позволяет одной аппаратной платформе функционировать в качестве нескольких «виртуальных» платформ. Технология улучшает возможности управления, снижая время простоев и поддерживая продуктивность работы за счет выделения отдельных разделов для вычислительных операций.


Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® (VT-x)

Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d)

Технология Intel® Virtualization Technology для направленного ввода/вывода дополняет поддержку виртуализации в процессорах на базе архитектуры IA-32 (VT-x) и в процессорах Itanium® (VT-i) функциями виртуализации устройств ввода/вывода. Технология Intel® Virtualization для направленного ввода/вывода помогает пользователям увеличить безопасность и надежность систем, а также повысить производительность устройств ввода/вывода в виртуальных средах.


Поиск продукции с Технология виртуализации Intel® для направленного ввода/вывода (VT-d)

Intel® VT-x с таблицами Extended Page Tables (EPT)

Intel® VT-x с технологией Extended Page Tables, известной также как технология Second Level Address Translation (SLAT), обеспечивает ускорение работы виртуализованных приложений с интенсивным использованием памяти. Технология Extended Page Tables на платформах с поддержкой технологии виртуализации Intel® сокращает непроизводительные затраты памяти и энергопотребления и увеличивает время автономной работы благодаря аппаратной оптимизации управления таблицей переадресации страниц.

Intel® TSX-NI

Intel® Transactional Synchronization Extensions New Instructions (Intel® TSX-NI) представляют собой набор команд, ориентированных на масштабирование производительности в многопоточных средах. Эта технология помогает более эффективно осуществлять параллельные операции с помощью улучшенного контроля блокировки ПО.

Архитектура Intel® 64

Архитектура Intel® 64 в сочетании с соответствующим программным обеспечением поддерживает работу 64-разрядных приложений на серверах, рабочих станциях, настольных ПК и ноутбуках.¹ Архитектура Intel® 64 обеспечивает повышение производительности, за счет чего вычислительные системы могут использовать более 4 ГБ виртуальной и физической памяти.


Поиск продукции с Архитектура Intel® 64

Набор команд

Набор команд содержит базовые команды и инструкции, которые микропроцессор понимает и может выполнять. Показанное значение указывает, с каким набором команд Intel совместим данный процессор.

Расширения набора команд

Расширения набора команд — это дополнительные инструкции, с помощью которых можно повысить производительность при выполнении операций с несколькими объектами данных. К ним относятся SSE (Поддержка расширений SIMD) и AVX (Векторные расширения).

Состояния простоя

Режим состояния простоя (или C-состояния) используется для энергосбережения, когда процессор бездействует. C0 означает рабочее состояние, то есть ЦПУ в данный момент выполняет полезную работу. C1 — это первое состояние бездействия, С2 — второе состояние бездействия и т.д. Чем выше численный показатель С-состояния, тем больше действий по энергосбережению выполняет программа.

Технологии термоконтроля

Технологии термоконтроля защищают корпус процессора и систему от сбоя в результате перегрева с помощью нескольких функций управления температурным режимом. Внутрикристаллический цифровой термодатчик температуры (Digital Thermal Sensor — DTS) определяет температуру ядра, а функции управления температурным режимом при необходимости снижают энергопотребление корпусом процессора, тем самым уменьшая температуру, для обеспечения работы в пределах нормальных эксплуатационных характеристик.

Программа Intel® Stable Image Platform (Intel® SIPP)

Программа Intel® SIPP (Intel® Stable Image Platform Program) подразумевает нулевые изменения основных компонентов платформ и драйверов в течение не менее чем 15 месяцев или до следующего выпуска поколения, что упрощает эффективное управление конечными вычислительными системами ИТ-персоналом.
Подробнее о программе Intel® SIPP

Новые команды Intel® AES

Команды Intel® AES-NI (Intel® AES New Instructions) представляют собой набор команд, позволяющий быстро и безопасно обеспечить шифрование и расшифровку данных. Команды AES-NI могут применяться для решения широкого спектра криптографических задач, например, в приложениях, обеспечивающих групповое шифрование, расшифровку, аутентификацию, генерацию случайных чисел и аутентифицированное шифрование.


Поиск продукции с Новые команды Intel® AES

Secure Key

Технология Intel® Secure Key представляет собой генератор случайных чисел, создающий уникальные комбинации для усиления алгоритмов шифрования.

Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX)

Расширения Intel® SGX (Intel® Software Guard Extensions) открывают возможности создания доверенной и усиленной аппаратной защиты при выполнении приложениями важных процедур и обработки данных. ПО Intel® SGX дает разработчикам возможность распределения кода программ и данных по защищенным центральным процессором доверенным средам выполнения, TEE (Trusted Execution Environment).

Технология Intel® Trusted Execution

Технология Intel® Trusted Execution расширяет возможности безопасного исполнения команд посредством аппаратного расширения возможностей процессоров и наборов микросхем Intel®. Эта технология обеспечивает для платформ цифрового офиса такие функции защиты, как измеряемый запуск приложений и защищенное выполнение команд. Это достигается за счет создания среды, где приложения выполняются изолированно от других приложений системы.


Поиск продукции с Технология Intel® Trusted Execution

Функция Бит отмены выполнения

Бит отмены выполнения — это аппаратная функция безопасности, которая позволяет уменьшить уязвимость к вирусам и вредоносному коду, а также предотвратить выполнение вредоносного ПО и его распространение на сервере или в сети.

Intel® Boot Guard

Технология Intel® Device Protection с функциями Boot Guard используется для защиты систем от вирусов и вредоносных программ перед загрузкой операционных систем.

CPU Usage что это такое?

Приветствую друзья. Тема сегодня о процессорах, а вернее о том что означает словосочетание CPU Usage. Значит смотрите, CPU это процессор, эта аббревиатура расшифровывается как central processing unit, ну типа центральный процессор юнит, последнее слово не знаю что значит. Слово Usage означает использовать. То есть можно сделать вывод, что CPU Usage означает использование процессора.

Словосочетание CPU Usage вы можете встретить где угодно, начиная от самой винды и заканчивая всякими программами. И почти всегда это словосочетание необходимо чтобы проинформировать пользователя об уровне загрузки процессора

РЕКЛАМА

Часто пользователей интересует почему CPU Usage 100, что это имеется ввиду? Нагрузка процессора равна 100%. То есть какая-то программа грузит адски процессор. Я дам несколько советов что можно в таком случае предпринять. Узнавать какая именно программа, а вернее какой процесс грузит проц, нужно в диспетчере задач. Для примера я создам искусственную нагрузку при помощи архиватора WinRAR, я просто в нем запущу тест производительности. Первое что нужно сделать, узнать точно процесс, который грузит, для этого жмем на ЦП в диспетчере (вкладка процессы):

РЕКЛАМА

После этого нам сразу станет ясно, какой засранец грузит ПК. По крайней мере увидим имя процесса. Если это имя нам ни о чем не говорит, тогда смотрим в колонку описание. В моем случае сразу понятно кто этот засранец:

РЕКЛАМА

Это WinRAR archiver. Если нажать правой кнопкой по процессу и выбрать пункт Открыть место хранения файла:

То будет открыта папка, откуда запускается процесс, обычно это и есть папка программы.

Как успокоить процесс, который грузит нереально проц?

Вы можете возразить, мол зачем успокаивать, если можно просто нажать правой кнопкой по процессу и выбрать пункт Завершить. Логично, но не всегда корректно. Если принудительно завершить процесс, то это может повлечь за собой ошибку или прерывание важной задачи. Например процесс TrustedInstaller.exe у многих вызывает большую нагрузку, но не все знают, за что отвечает процесс. TrustedInstaller.exe выполняет установку модулей Windows, на деле это имеется ввиду установка обновлений. Разумеется что при завершение данного процесса прерывается установка обновлений. Как следствие будут ошибки в журнале, которые не факт что будут исправлены центром обновления. Я отвлекся, прошу прощения.

Итак, всего есть два варианта, при которых вы не завершаете грузящий процесс, но снижаете его нагрузку на проц. Первый, это приоритет. Вы можете задать низкий приоритет грузящему процессу, чтобы все остальные процессы получили на фоне его приоритет выше. Для этого нажмите правой кнопкой по процессу и выберите в меню Приоритет > Низкий:

Данная процедура эффективная и в большинстве случаев приносит желаемый эффект.

Второй вариант более агрессивный, поэтому его стоит использовать в крайних случаях. И еще данный вариант не подходит, если у вас одноядерный процессор, однако это редкость. Способ заключается в том, что процесс будет использовать не два ядра процессора, ну или больше, а одно. Если у вас 4 ядра, то можете отдать процессу 2 ядра, или 1, тут уже сами смотрите по ситуации. Чтобы это дело провернуть, нажимаете правой кнопкой по процессу и выбираете пункт Задать соответствие:

У меня в процессоре 2 ядра, поэтому я оставляю процессу 1 ядро:

Если галочка стоит, то ядро будет использоваться. Я поставил галочку на ЦП 0, но можно было и на ЦП 1, разницы нет. Если при этом еще и выставить низкий приоритет, то процесс точно перестанет грузить комп. Однако стоит учесть, что данная процедура увеличит время выполнения задачи процессом. То есть выполнять будет дольше, но зато нагрузка на проц будет максимально снижена

Надеюсь предоставленная информация была полезной. Удачи и до новых встреч ребята!

Как узнать сколько ядер в процессоре компьютера (ноутбука)

Популярный типовой вопрос

Здравствуйте.

Подскажите, как точно узнать сколько ядер в процессоре на моем ноутбуке. Просто, когда покупал – говорили, что двухъядерный процессор, а когда я открыл диспетчер устройств – увидел, что у меня четыре ядра. Как так?

(Кстати, процессор Intel Core i3)

 

Доброго дня!

Действительно, с этими ядрами часто бывает путаница. Но больше всего «убивает», что на этом часто играют не честные на руки продавцы, продавая двухъядерный процессор, как четырехъядерный (все дело в том, что в процессорах Intel (в том числе в Intel Core i3, i5, i7) используется спец. технология Hyper Threading (HT)).

Далее в статье покажу несколько способов, как можно точно узнать количество ядер (и не запутаться в этом 👌), и в чем различие между «реальными» ядрами и этими «виртуальными».

И так…

 

Содержание статьи

Так сколько же ядер у процессора

Способ 1: спец. утилиты

Один из наиболее точных и достоверных способов узнать информацию о вашем процессоре (не разбирая компьютер) – это воспользоваться помощью спец. утилит: AIDA 64, CPU-Z, Speccy и пр. Отмечу, что если вы покупаете компьютер с рук (за ощутимую для себя сумму) – крайне рекомендую смотреть характеристики устройства как раз в подобных программах (свойства Windows можно относительно легко подделать/отредактировать).

У меня на блоге, кстати, есть отдельная статья, посвященная подобным утилитам (см. ссылку ниже).

 В помощь! Лучшие утилиты для определения характеристик компьютера –  https://ocomp.info/harakteristiki-kompyutera.html

 

Например, мне импонирует программа CPU-Z (т.к. ее достаточно только запустить, даже устанавливать не нужно 👏). Обратите внимание на скриншот ниже: в главном окне CPU-Z сразу же можно узнать все основные характеристики процессора (Cores – это и есть ядра, за моим рабочим ноутбуком их 2).

Количество ядер (Cores) в утилите CPU-Z

Идентичную информацию можно узнать в еще одной достаточно удобной утилите – Speccy. В ней нужно открыть вкладку «CPU» (см. скриншот ниже).

Speccy — вкладка CPU (процессор)

 

Способ 2: с помощью msinfo32

В Windows можно узнать достаточно много сведений о компьютере и без посторонних утилит (однако, как уж говорил выше, они не всегда могут быть достоверными*).

Чтобы открыть окно «Сведение о системе»: нажмите сочетание кнопок Win+R, введите команду msinfo32 и нажмите OK. Пример ниже.

msinfo32 — просмотр сведений о компьютере

Далее наведите курсор мышки на строку с моделью процессора и во всплывшей подсказке будет показано сколько ядер и логических процессоров (пример на скрине ниже).

msinfo32 — модель ЦП / Кликабельно

 

Способ 3: через свойства Windows и офиц. сайт производителя

  1. открываем панель управления Windows (как ее открыть) вкладку «Система и безопасность/Система» (см. скрин ниже). Можно воспользоваться «горячим» сочетанием Win+Pause.

    Система и безопасность — система (смотрим свойства)

     

  2. далее узнайте модель своего процессора (вплоть до буквы. В моем случае – это Intel Core i5-7200U). См. пример ниже.

    Смотрим модель процессора

     

  3. перейдите на официальный сайт своего производителя ЦП; На всякий случай приведу пару ссылок: Intel – https://ark.intel.com/ru#@Processors; AMD – https://amd.com/ru/products/processors-laptop
  4. в поисковой строке офиц. сайта введите свою модель;

    Вводим в поисковую строку

     

  5. и, собственно, должна найтись спецификация: в ней можно узнать не только про ядра и потоки, но и другую полезную информацию (например, критическую температуру, частоту работы процессора, и пр.).

    Спецификация с сайта Intel (Intel Core i5-7200U)

 

Способ 4: диспетчер задач

Примечание! Если ваша ОС Windows 7 – то я вам этот способ не рекомендую! Дело в том, что эта ОС не отличает логические процессоры (или threads) от ядер (или cores), как это делает Windows 10 (8). Таким образом вы легко можете ошибиться…

Для вызова диспетчера задач – нажмите сочетание кнопок Ctrl+Shift+Esc (или Ctrl+Alt+Del). После откройте вкладку «Производительность» – в нижней части окна будет показано кол-во ядер (они выделены красным на скриншоте ниже).

Диспетчер задач — вкладка производительность

 

Замечание!

Кстати, такая вот разница в ядрах и логических процессорах Intel – создает большую путаницу среди пользователей (и даже помогает не честным на руку продавцам, выдавать двухъядерники за четырехъядерники).

А дело всё в спец. технологии Intel – Hyper Threading. Рассмотрю ниже более подробно, что это значит…

 

*

Что значит: ядер – 2, логических процессоров – 4

Количество ядер и логических процессоров взято в качестве примера. В вашем случае может быть несколько иначе, например, ядер – 4, логических процессоров – 8…

Это значит, что процессор двухъядерный (а не четырехъядерный, как многие считают). Просто каждое ядро «делится» на два виртуальных (их называют потоками). Это специальная технология от Intel – Hyper-Threading (кстати, поддерживают ее далеко не все линейки процессоров Intel).

У процессоров AMD количество физических и логических ядер одинаково. Поэтому с ними такой путаницы не возникает.

По умолчанию, обычно, технология Hyper Threading включена (параметр задается в BIOS/UEFI, часто обозначается сокращением «HT», см. скрин ниже).

BIOS — отключение технологии HT

Статья о том, как войти в BIOS (UEFI) — https://ocomp.info/kak-voyti-v-bios.html

Благодаря такой технологии процессор должен работать несколько быстрее в потоковых приложениях, например, это заметно при кодировании видео (как вам увеличить скорость кодирования до 15÷30%!?).

Вообще, единица прироста от этой технологии зависит от приложения и его оптимизированности. Часть игр вообще не получают от нее прирост, другие же – весьма значительно! Многие пользователи просто устраивают тест – включая/выключая данную технологию и сравнивая производительность, что была с ней и без нее.

В помощь!

Как выполнить стресс-тест процессора и системы в целом, держит ли он частоты, нет ли перегрева – https://ocomp.info/kak-vyipolnit-stress-test-videokartyi-noutbuka-v-aida-64.html

*

На сим свой «ликбез» завершаю…

Всего доброго!

👣

Полезный софт:

  • Видео-Монтаж
  • Отличное ПО для начала создания своих собственных видеороликов (все действия идут по шагам!).
    Видео сделает даже новичок!

  • Ускоритель компьютера
  • Программа для очистки Windows от мусора (ускоряет систему, удаляет мусор, оптимизирует реестр).

Другие записи:

Что такое TDP, или почему одинаковые процессоры бывают разными

© PC Gamer

TDP процессора – одна из важных его спецификаций, отражающая тепловые характеристики чипа. Глядя на него, можно определить, является этот ЦП «холодным» или «горячим», какие кулер и блок питания требуются компьютеру. Но не все верно понимают данный параметр, часто отождествляя его с электрической мощностью.

TDP (англ. «thermal design power», один из корректных вариантов перевода «расчетная тепловая мощность») – величина, указывающая средние показатели тепловыделения процессора в работе под нагрузкой. Она может считаться по разным схемам и указываться как для максимальной долговременной нагрузки (все ядра работают на полной частоте), так и других сценариев использования.

Показатель TDP не тождествен энергопотреблению, хотя и связан с ним. В большинстве случаев процессор с более высоким значением потребляет энергию (и выделяет тепло) сильнее, чем с меньшим, но только в рамках продукции одного производителя. То есть, вполне возможно, что чип AMD с заявленными 95 Вт экономичнее, чем Intel с 90 Вт, а может быть и наоборот.

Десктопный CPU часто потребляет меньше, чем предельное значение

TDP – гибкая величина

Показатель TDP процессора зависит от его рабочих характеристик, но поддается настройке. Производители техники могут адаптировать параметры работы чипа под специфику конкретного устройства, заставляя его придерживаться заданных рамок. Наиболее распространенными способами сделать это являются динамическое управление частотой и напряжением ЦП.

Один и тот же чип нередко используется в разноплановых устройствах. Это может быть и тонкий ультрабук с пассивной или миниатюрной системой охлаждения, и обычный лэптоп на 17″ с полноценным кулером. Понятно, что возможности теплоотвода у них сильно отличаются. Поэтому разработчики настраивают тепловыделение, ограничивая его величиной, при которой чип не будет перегреваться с имеющимся кулером.

К примеру, мобильный ЦП Intel Core i5-8250U имеет базовое значение TDP на уровне 15 Вт. Но производители ноутбуков могут корректировать его как в сторону увеличения, до 25 Вт, так и уменьшения – до 10 Вт. В итоге, потребление одного и того же чипа в разных устройствах может отличаться до 2,5 раз.

Тепловыделение Core i5-8250U

Повышение тепловыделения достигается за счет использования более «агрессивного» сценария управления частотами и напряжениями. При нем процессор дольше поддерживает максимальную частоту и высокое питающее напряжение, но больше расходует заряд и сильнее греется. В щадящем режиме, напротив, происходит снижение частот при малейшем превышении заданного потребления/выделения энергии.

С чипсетами для смартфонов все обстоит точно таким же образом. Используя прожорливый флагманский чип, разработчики могут добавить в аппарат тепловую трубку, организовать отвод на корпус, и тогда он будет дольше работать на пике возможностей. Если никакие дополнительные меры по охлаждению не используются – в ядре Android, наоборот, прописывается энергоэффективный сценарий работы.

Производительность зависит от TDP

Так как при регулировке TDP подвергают изменениям сценарий управления частотами, это прямо влияет на производительность процессора в некоторых задачах. В коротких нагрузках, требующих мгновенно что-то выполнить, разница невелика. Но под статичной нагрузкой она может быть существенной.

Если требуется выполнить какую-то ресурсоемкую задачу, занимающую немного времени (несколько секунд) упомянутый i5-8250U и в режиме TDP 15 Вт, и 25 Вт, сможет развить максимальную частоту, быстродействие будет примерно одинаковым. Но если выполнять нужно что-то длительное, вроде рендеринга, кодирования видео, компиляции кода – процессор с более экономичными настройками начнет быстрее снижать частоты. Например, пока экземпляр с пределом 25 Вт будет держать базовые 1,8 ГГц, ЦП с 10 Вт начнет снижать их до 800 МГц, выполняя расчеты более чем вдвое медленнее.

Гибкая настройка – хорошо или плохо?

Сама по себе гибкая настройка тепловыделения – это хорошо, потому что производители могут адаптировать один и тот же чип для разноплановых устройств, достигая его стабильной работы в разных условиях. Но, с точки зрения потребителя, это один из «подводных камней», незаметный при выборе устройства.

Обычно параметры тепловыделения не указывают в числе основных спецификаций товара. Найти их если и можно, то только в расширенной технической документации. В итоге человек видит, что в выбранном устройстве используется Core i5-8250U, GeForce MX 150 или Snapdragon 845, но не может знать особенностей управления их питанием. Из-за этого возникает разница в производительности, которая на практике может оказаться существенной.

Большая разница в производительности, вызванная ограничениями TDP, делает идентичные чипы очень разными. На бумаге их имя и характеристики кажутся одинаковыми, но когда доходит до практических задач – отличия могут оказаться даже большими, чем между двумя соседними моделями.

Выбирая ноутбук с процессором Core i7-8565U, покупатель рассчитывает, что его быстродействие будет выше, чем у i5-8250U. Но в реальности, если лэптоп на первом имеет малую толщину и скромный кулер, а TDP ЦП в нем ограничен 15 Вт, а второй – оснащен хорошим охлаждением и ограничен 25 Вт, младшая модель процессора запросто может оказаться мощнее старшей.

Одним из примеров отличий в производительности, вызванных ограничениями тепловыделения, является Mi Notebook Air 13 первого поколения. Он оснащался графическим процессором Nvidia GeForce 940 MX, но TDP чипа снизили с 28 до 15 Вт. Это улучшило автономность, снизило нагрев, но игровая производительность ультрабука оказалась заметно ниже, чем у «обычных» ноутов с этой видеокартой, потому что GPU сильнее сбрасывал частоты под нагрузкой.

Схожая ситуация и с Apple MacBook Pro, у которых CPU Intel с суффиксом HQ работают медленнее, чем в толстых игровых ноутах. Ведь ультрабук, толщиной 1,5 см, не может столь же эффективно охлаждаться, как геймерский чемодан с большим кулером.

В MacBook Pro ЦП семейства HQ работают медленнее, чем в игровых лэптопах © Trusted Reviews


Единственным способом избежать ситуации, когда процессор оказывается медленнее, чем ждали, является чтение обзоров. Лишь материалы, в которых рассматриваемые устройства тестируют на предмет реального быстродействия, подвергают стресс-тестам, способны пролить свет. Конечно, можно также поискать и детальные спецификации ноутбука или смартфона. Но, чаще всего, таковые отсутствуют в свободном доступе на просторах интернета.

Определение ЦП по Merriam-Webster

\ ˌSē- (ˌ) pē-ˈyü

\

: компонент компьютерной системы, который выполняет основные операции (такие как обработка данных) системы, который обменивается данными с системной памятью или периферийными устройствами и который управляет другими компонентами системы.

— также называется
процессор

Центральный процессор (ЦП): составные части, определение и функции — видео и стенограмма урока

Определение ЦП

Центральный процессор (ЦП) компьютера — это аппаратное обеспечение, которое выполняет инструкции компьютерной программы.Он выполняет основные арифметические, логические операции и операции ввода / вывода компьютерной системы. ЦП подобен мозгу компьютера — каждая инструкция, какой бы простой она ни была, должна проходить через ЦП. Допустим, вы нажимаете букву «k» на клавиатуре, и она появляется на экране — центральный процессор вашего компьютера делает это возможным. ЦП иногда также называют центральным процессором или для краткости процессором. Поэтому, когда вы смотрите на технические характеристики компьютера в местном магазине электроники, он обычно называет ЦП процессором .

Когда мы начинаем рассматривать различные компоненты ЦП и то, как они работают, помните, что все дело в скорости. Когда мы используем компьютер, мы хотим, чтобы инструкции выполнялись очень быстро. По мере усложнения инструкций (например, создание 3D-анимации или редактирование видеофайла) мы требуем большего от ЦП. Таким образом, технологический прогресс, который мы наблюдаем в процессорной технологии, во многом обусловлен потребностью в скорости.

Компоненты ЦП

Типичный ЦП состоит из компонентов .Первый — это арифметико-логический блок (АЛУ), который выполняет простые арифметические и логические операции. Во-вторых, это блок управления (CU), который управляет различными компонентами компьютера. Он считывает и интерпретирует инструкции из памяти и преобразует их в серию сигналов для активации других частей компьютера. Блок управления вызывает арифметико-логический блок для выполнения необходимых вычислений.

Вид сверху на процессор Intel — поскольку это единый интегрированный блок, компоненты не видны снаружи.

В-третьих, это кэш, который служит высокоскоростной памятью, в которую можно копировать и извлекать инструкции. Ранние процессоры состояли из множества отдельных компонентов, но с 1970-х годов они были сконструированы как единый интегрированный блок, называемый микропроцессором . Таким образом, ЦП — это особый тип микропроцессора. Отдельные компоненты ЦП стали настолько интегрированными, что вы даже не можете распознать их снаружи.Размер этого процессора составляет примерно два на два дюйма.

Вид снизу на процессор Intel — позолоченные контакты обеспечивают подключение к материнской плате.

ЦП расположены на материнской плате . На материнских платах есть разъем для этого, специфичный для определенного типа процессора. ЦП сильно нагревается, поэтому ему нужна собственная система охлаждения в виде радиатора и / или вентилятора.

ЦП расположен на материнской плате с радиатором и вентилятором прямо сверху

ALU — это то место, где происходят вычисления, но как эти вычисления на самом деле выполняются? Для компьютера мир состоит из нулей и единиц.Внутри процессора мы можем хранить нули и единицы, используя транзисторы . Это микроскопические переключатели, которые контролируют поток электричества в зависимости от того, включен он или нет. Таким образом, транзистор содержит двоичную информацию: единицу, если ток проходит, и ноль, если ток не проходит.

Транзисторы расположены на очень тонкой пластине кремния. Один кремниевый чип может содержать тысячи транзисторов. Один процессор содержит большое количество микросхем.Вместе они покрывают только квадратный дюйм или около того. Однако в современном процессоре этот квадратный дюйм может вместить несколько сотен миллионов транзисторов — а самые последние высокопроизводительные процессоры имеют более одного миллиарда! Расчеты производятся по сигналам включения или выключения различных комбинаций транзисторов. А больше транзисторов — больше вычислений. Возможно, вам будет интересно узнать, что кремний, используемый в микросхемах, дал название области Силиконовой долины в Калифорнии.

Ранние процессоры были довольно громоздкими и не имели такого количества транзисторов, как сегодня.Производители микросхем, такие как Intel и AMD, вложили много средств в исследования, чтобы сделать все меньше и разместить больше транзисторов в одном процессоре. Поэтому появление нового поколения микросхем обычно означает, что они придумали более разумный способ разместить большую вычислительную мощность в одном процессоре. Общее название процессора, например Intel Pentium 4, Intel i7, AMD Athlon и AMD 870, относится к базовой архитектуре ЦП. Их так много, что бывает сложно понять, что вам действительно нужно в новом компьютере.Лучше всего использовать процессор новейшего типа, который соответствует вашему бюджету.

Тактовая частота

Тактовая частота процессора — это скорость, с которой выполняются инструкции. Эта скорость регулируется с помощью внутренних часов и выражается в количестве тактов в секунду. Современные процессоры могут обрабатывать миллиарды вычислений в секунду. Единицей измерения тактовой частоты являются герцы, сокращенно Гц. Поэтому, когда процессор имеет тактовую частоту 3,5 ГГц, это означает 3.5 гигагерц, или 3,5 миллиарда тактов в секунду. Быстрее — лучше, но чем выше скорость, тем выше затраты.

Целочисленный диапазон

Итак, что это значит, когда процессор 64-разрядный? Это называется диапазоном целых чисел и определяет, как ЦП представляет числа. Биты — это двоичные цифры: ноль и единица. Это довольно просто, поэтому для представления более сложных чисел нам понадобится больше битов. Например, использование 8 бит означает, что имеется 28 или 256 уникальных значений. Современные процессоры 64-битные, что означает 264 уникальных значения, что составляет более 18 квинтиллионов! На практике это означает, что 64-разрядные процессоры могут работать с очень большими числами, что делает их быстрее, чем старые 32- или 16-разрядные процессоры.

Параллельные вычисления и многоядерные процессоры

Производители компьютеров всегда стремятся улучшить общую производительность компьютерной системы, и более быстрый процессор является важной частью этого. Существуют физические ограничения на тактовую частоту и на то, насколько близко друг к другу можно разместить транзисторы на кремниевом кристалле. Одно из решений — разместить несколько процессоров внутри одного процессора. Использование двух процессоров называется двухъядерным процессором , а использование четырех процессоров называется четырехъядерным процессором .Большинство новых компьютерных систем, представленных сегодня на рынке, являются четырехъядерными, но в ближайшем будущем, вероятно, появятся процессоры с еще большим количеством процессоров. Больше ядер будет стоить дороже.

Фотография четырехъядерного процессора Intel, расположенного на материнской плате

Использовать несколько ядер не так просто, как может показаться. Это требует новой формы вычислений, известной как параллельные вычисления . Это означает, что инструкции должны быть разделены на отдельные части, которые могут обрабатываться отдельными процессорами.После завершения результаты необходимо снова объединить, чтобы они имели смысл. Были разработаны надежные подходы к параллельным вычислениям, и в результате многоядерные процессоры теперь стали стандартом в обычных компьютерных системах.

Резюме урока

Таким образом, ЦП — это мозг компьютера, обрабатывающий все инструкции, которые вы ему даете. У ЦП есть различные компоненты, которые принимают инструкции, обрабатывают их, а затем преобразуют их в сигналы для активации других частей компьютера.Расчеты выполняются с помощью микроскопических переключателей, известных как транзисторы, которые расположены на кремниевых микросхемах.

Для ускорения работы ЦП был реализован ряд технологических новшеств:

  1. Упаковать больше транзисторов в один ЦП
  2. Увеличить тактовую частоту процессора
  3. Увеличить целочисленный диапазон, используемый для представления чисел
  4. Использование нескольких ядер в одном ЦП

Результаты обучения

По завершении этого урока вы сможете:

  • Описывать, что такое ЦП и как он работает
  • Список некоторых компонентов ЦП
  • Помните значение общей терминологии ЦП
  • Вспомните некоторые из недавних улучшений, которые делают компьютеры быстрее

Отличий в 2.6 и процессор 2,3 ГГц | Small Business

Стивен Мелендез Обновлено 14 января 2019 г.

Каждый компьютерный процессор имеет определенную тактовую частоту, часто называемую тактовой частотой, с которой он обычно работает. Как правило, более быстрые процессоры могут запускать более широкий спектр программного обеспечения и могут выполнять программы более плавно, с меньшими задержками и прерываниями. Есть и другие факторы, которые также могут повлиять на скорость вашего компьютера, в том числе типы дисков, которые у него есть, объем оперативной памяти и скорость его подключения к Интернету.

Ghz Значение и скорость процессора

Центральный процессор в компьютере, смартфоне или другом цифровом устройстве запускает программы в виде серии базовых индивидуальных инструкций. Процессор может выполнять определенное количество инструкций в секунду. Количество инструкций, которые он может выполнить за секунду, известно как его тактовая частота, и это число обычно указывается в мегагерцах (МГц), что означает миллионы инструкций в секунду, или в гигагерцах (ГГц), что означает миллиарды инструкций в секунду.

Таким образом, процессор с частотой 2,6 ГГц может выполнять 2,6 миллиарда инструкций в секунду, а процессор с частотой 2,3 ГГц может выполнять 2,3 миллиарда инструкций в секунду. Это не такая уж значительная разница, но это то, что нужно учитывать, если вы сравниваете два компьютера с этими характеристиками. Если вы покупаете новый компьютер сегодня, он, скорее всего, будет иметь гораздо более быстрый процессор, чем 2,6 ГГц.

Как правило, скорость процессора увеличивалась по мере того, как компьютеры становились все более сложными, поэтому можно ожидать, что вы будете получать более быстрый процессор каждый раз при замене компьютера или телефона.Это одна из тех характеристик, на которые вы можете обратить внимание при выборе устройства.

Когда скорость процессора имеет значение

Более быстрый процессор поможет вам запустить более разнообразное программное обеспечение. Некоторые программы будут указывать минимальную необходимую скорость процессора. Убедитесь, что любое программное обеспечение, которое вы покупаете, будет работать на вашем компьютере, прежде чем тратить деньги на его покупку. Видеоигры особенно известны тем, что для их бесперебойной работы требуются быстрые процессоры и другие компоненты системы высшего класса.

Программы обычно работают более плавно на более быстром процессоре. Хотя вы можете использовать более медленный процессор для базового просмотра веб-страниц и обработки текстов, вы можете столкнуться с некоторыми задержками в играх, редактировании звука, графики или видео или при выполнении других ресурсоемких задач. Если вы не уверены, какой процессор подходит для ваших нужд, ознакомьтесь с требованиями к программной системе, прочтите обзоры или спросите эксперта по технологиям.

Другие факторы процессора

Тактовая частота процессора — не единственный фактор, когда вы думаете о его эффективности.Многие процессоры теперь имеют несколько ядер, которые фактически являются отдельными процессорами внутри чипа. Как правило, процессоры с большим количеством ядер могут выполнять больше задач параллельно, что эффективно ускоряет их.

Процессоры также содержат ограниченный объем кэш-памяти, где они могут хранить данные для быстрого доступа. Больше кеша обычно означает более быстрый процессор.

Вы также можете принять во внимание, сколько энергии потребляет процессор. Современные процессоры стали более энергоэффективными, но более быстрые процессоры могут потреблять больше энергии, чем более медленные.

Другие факторы, влияющие на скорость компьютера

Процессор — не единственный фактор, определяющий, насколько быстро и плавно работает ваш компьютер. Как правило, компьютеры с большим объемом оперативной памяти — или ОЗУ — работают более плавно, поскольку они могут хранить больше данных на этом относительно быстром носителе, а не на жестком диске. Кроме того, некоторая RAM работает быстрее, чем другие типы RAM.

Компьютеры с твердотельными дисками — в отличие от традиционных жестких дисков — также могут быть быстрее, поскольку эти диски загружают информацию быстрее.Если вы много работаете в Интернете, вы также можете подумать о том, насколько быстро ваше интернет-соединение, чтобы вы могли быстрее выгружать и скачивать данные.

терминология — Что означают термины CPU, Core, Die и Package?

«Core 2 Duo» — торговая марка Intel для некоторых процессоров. Само по себе это мало что говорит о процессоре, за исключением того, что они используют архитектуру Core 2 Intel.

(Физическое) ядро ​​процессора — это независимый исполнительный блок, который может запускать один программный поток одновременно с другими ядрами.

Кристалл процессора представляет собой цельный непрерывный кусок полупроводникового материала (обычно кремния). Кристалл может содержать любое количество ядер. В линейке продуктов Intel доступно до 15. Матрица процессора — это место, где фактически находятся транзисторы, составляющие ЦП.

Пакет процессора — это то, что вы получаете при покупке одного процессора. Он содержит одну или несколько матриц, пластиковый / керамический корпус для матриц и позолоченные контакты, которые соответствуют таковым на вашей материнской плате.

Обратите внимание, что у вас всегда есть хотя бы одно ядро, одна матрица и одна упаковка. Чтобы процессор имел смысл, он должен иметь блок, который может выполнять команды, кусок кремния, физически содержащий транзисторы, реализующие процессор, и пакет, который прикрепляет этот кремний к контактам, которые сопрягаются с материнской платой и вводом-выводом.

Двухъядерный процессор — это процессор в корпусе с двумя физическими ядрами внутри. Это может быть как на одном кубике, так и на двух.Часто многоядерные процессоры первого поколения использовали несколько кристаллов в одном корпусе, в то время как современные конструкции помещают их на один кристалл, что дает такие преимущества, как возможность совместного использования кеш-памяти на кристалле.

Термин «CPU» может быть неоднозначным. Когда люди покупают «ЦП», они покупают пакет ЦП. Когда они проверяют «масштабирование ЦП», они говорят о логических ядрах. Причина этого в том, что для большинства практических целей двухъядерный процессор ведет себя как двухпроцессорная система, т.е. система, в которой установлены два сокета ЦП и два одноядерных пакета ЦП, поэтому, говоря о масштабировании, имеет смысл подсчитывать количество доступных ядер; то, как они устанавливаются на матрицы, пакеты и материнскую плату, менее важно.

Термин «упаковка» также имеет несколько значений: Здесь «упаковка» ЦП означает кусок пластика, керамики и металла, в котором находится ЦП. Каждый сокет ЦП на материнской плате может принимать ровно одну упаковку; Пакет — это устройство, подключенное к розетке.

Здесь вы можете увидеть пример четырехъядерного процессора с двумя кристаллами.

ЦП, или корпус ЦП, изображен сверху и снизу на первой фотографии.

Металлические прямоугольники на верхней стороне — это два кристалла процессора.Каждый из них содержит по два ядра процессора, всего четыре. Золотые контакты на нижней стороне соответствуют разъемам на материнской плате.

На этой странице вы можете увидеть одну из двух плашек в Core 2 Quad на втором изображении.

Как видите, он симметричный; верхняя сторона содержит одно ядро, нижняя сторона — второе ядро. Два таких кремния прикреплены к корпусу процессора, чтобы получился четырехъядерный Core 2 Quad.

Разница между ЦП и ГП

Разница между ЦП и ГП

Центральный процессор (ЦП):
ЦП известен как мозг каждой укоренившейся системы.CPU содержит арифметико-логический блок (ALU), привыкший быстро хранить информацию и выполнять вычисления, и блок управления (CU) для выполнения последовательности команд, а также ветвления. ЦП взаимодействует с большим количеством компонентов компьютера, таких как память, ввод и вывод для выполнения инструкций.

Графический процессор (GPU):
Графический процессор используется для предоставления изображений в компьютерных играх. GPU быстрее, чем CPU, и делает упор на высокую пропускную способность.Обычно он объединяется с электронным оборудованием для совместного использования ОЗУ с электронным оборудованием, что удобно для выполнения важнейших вычислительных задач. Он содержит больше блоков ALU, чем CPU.

Основное различие между ЦП и ГП состоит в том, что ЦП делает упор на малую задержку. Тогда как GPU делает упор на высокую пропускную способность.

Давайте посмотрим на разницу между CPU и GPU:

ЦП

ЦП

S.NO процессор графический процессор
1. CPU означает центральный процессор. В то время как GPU означает графический процессор.
2. CPU потребляет или требует больше памяти, чем GPU. Пока он потребляет или требует меньше памяти, чем ЦП.
3. Скорость процессора меньше скорости графического процессора. В то время как графический процессор быстрее, чем частота процессора.
4. содержит миниатюрные мощные ядра. Пока он содержит более слабые ядра.
5. подходит для последовательной обработки команд. Хотя графический процессор не подходит для обработки последовательных инструкций.
6. CPU не подходит для параллельной обработки команд. В то время как GPU подходит для параллельной обработки инструкций.
7. Упор ЦП на низкую задержку. В то время как GPU упор на высокую пропускную способность.

Вниманию читателя! Не прекращайте учиться сейчас.Получите все важные концепции теории CS для собеседований SDE с помощью курса CS Theory Course по приемлемой для студентов цене и станьте готовым к работе в отрасли.

Значение букв для процессоров Intel [Руководство на 2021 год]

Если вы собираете игровой ПК, центральный процессор может быть одним из самых сложных компонентов, особенно если вы новичок в этом деле.

Оценить их производительность не так просто, как с графическими процессорами, и все числа и различные обозначения могут, мягко говоря, сбивать с толку.

Итак, чтобы облегчить вам жизнь, в этой статье будет объяснена схема именования процессоров Intel Core, чтобы упростить поиск подходящего процессора для ваших нужд.

Схема именования процессоров Intel Core

Название процессора Intel Core состоит из шести сегментов :

  • Название компании
  • Название бренда
  • Модификатор бренда
  • Индикатор поколения
  • Номер модели
  • Буквенное обозначение в конце.

Название компании

Мало что можно сказать о названии компании — это Intel, и оно указывает на то, что процессор был произведен Intel.

Фирменное наименование

Теперь в ассортименте процессоров Intel есть несколько брендов, и все они предназначены для разных задач. Назовем самые популярные из них, с которыми вы столкнетесь сегодня:

  1. Core , предназначенный в основном для обычных настольных ПК, будь то игровые ПК или рабочие станции.
  2. Xeon , одни из самых мощных процессоров на рынке с непревзойденным количеством ядер и потоков, предназначенные для тяжелых рабочих станций и серверов.
  3. Pentium , недорогие процессоры, которые хорошо подходят для обычных пользователей компьютеров.
  4. Celeron, Решения начального уровня идеальны для тех, у кого ограниченный бюджет.
  5. Atom, энергоэффективные процессоры, предназначенные в основном для мобильных устройств.

Помимо этих пяти, Intel также продает видеопроцессоры Movidius и микроконтроллеры Quark. В прошлом у них также был ряд других брендов, которые сейчас вышли из употребления.

Модификатор бренда

Процессоры Intel

также различаются по общей производительности и цене.Что касается моделей Intel Core, вы обнаружите, что они делятся на четыре категории:

  1. i3 — Самые доступные модели Core, идеально подходящие для бюджетных игровых ПК.
  2. i5 — процессоры среднего уровня, которые, как правило, лучше всего подходят для среднестатистического геймера.
  3. i7 — Высокопроизводительные процессоры, которые отлично подходят как для игр, так и для профессионального программного обеспечения с тяжелыми процессорами.
  4. i9 — ЦП для энтузиастов, которые обычно действительно подходят только для рабочих станций.

Связанный: Intel Core i3 против i5 для игр — что мне выбрать? Intel Core i5 против i7 для игр — что выбрать? Intel Core i7 против i9 для игр — что выбрать?

Индикатор поколения

Корпорация Intel переименовала свои логотипы в новые процессоры Intel Core

11-го поколения. Это еще одна довольно простая часть названия ЦП, которая указывает, к какому поколению принадлежит ЦП. Последние процессоры Intel для настольных ПК относятся к поколению 10 th , поэтому цифра «10» в «Intel Core i5- 10 600K» указывает на это.Тем не менее, 11 моделей -го поколения уже находятся в разработке и, как ожидается, будут выпущены в начале 2021 года.

В целом, каждое последующее поколение ЦП предлагает своего рода улучшения. Обычно это просто общее повышение производительности, но новые поколения могут также включать некоторые новые функции, которые отсутствовали в их предшественниках, например 11 процессоров Core поколения -го поколения будут поддерживать PCIe 4.0, тогда как модели 10-го поколения -го поколения — нет.

Номер модели / артикула

Номер модели / артикула обычно состоит из 3 цифр, и хотя это общий номер, который на самом деле ничего не говорит о спецификациях процессора или его возможностях, он указывает его положение в иерархии в пределах поколения, к которому он принадлежит.

Например, у вас есть i3-10 100 , i5-10 600 , i7-10 700 и i9-10 900 , каждый из которых мощнее предыдущего. Таким образом, модели, обозначенные более высокими номерами, обладают большей вычислительной мощностью и могут иметь доступ к определенным функциям, которые отсутствуют в более дешевых решениях.

Однако эти цифры не обязательно что-то значат, если вы сравниваете процессоры нескольких поколений, поскольку последняя и самая дешевая модель i3 могла легко превзойти по производительности топовый процессор i7 несколько лет назад.

Буквенные обозначения

Наконец, мы подошли к буквенным обозначениям, то есть суффиксам продуктовой линейки. Они находятся в конце названия процессора, за номером модели, и обычно выделяют определенную особенность или характеристику, которая отделяет этот конкретный процессор от стандартной модели, которая поставляется без буквенного обозначения.

Буквенные обозначения, которые вы найдете сегодня в процессорах Intel для настольных ПК:

  • K — наиболее распространенное обозначение, с которым вы столкнетесь при покупке ЦП для настольных ПК, оно указывает на то, что ЦП имеет разблокированный множитель и, таким образом, может быть свободно разогнан.
  • F — Указывает, что в ЦП отсутствует встроенная графика, которая обычно присутствует в ЦП Intel, и поэтому требуется дискретная видеокарта. Некоторые модели имеют маркировку KF , что означает, что они разблокированы и не имеют встроенной графики.

Что касается мобильных ЦП, то сегодня вы встретите следующие общие обозначения:

  • U — Обозначает модель с низким энергопотреблением и низким TDP.
  • Y — Обозначает модель со сверхнизким энергопотреблением, которая имеет еще более низкий TDP, чем модели с обозначением U.
  • G1 G7 — указывает уровень производительности, который вы можете ожидать от интегрированного графического решения ЦП.
  • H — указывает на высокопроизводительный процессор. Некоторые модели, отмеченные знаком HK , указывают на то, что это высокопроизводительный процессор и его можно разогнать.

Связано: Иерархия ЦП 2021 — Список уровней ЦП для процессоров

Заключение

Итак, это будет краткий обзор схемы именования процессоров Intel Core и буквенных обозначений, с которыми вы столкнетесь при покупке нового процессора сегодня!

Следует отметить, что мы не включили некоторые буквенные обозначения, которые были найдены только в некоторых старых, снятых с производства моделях, но мы будем обновлять статью на случай, если какой-либо из них вернется или если Intel добавит новые обозначения микс в будущем!

Кроме того, если вы покупаете новый процессор прямо сейчас, обязательно ознакомьтесь с нашей подборкой лучших игровых процессоров 2021 года, так как он содержит более подробное руководство и ряд процессоров, которые могут идеально подойти для вашего потребности.

Центральный процессор. Факты для детей

Процессор Pentium внутри компьютера

Центральный процессор ( CPU ) является важной частью каждого компьютера. ЦП посылает сигналы для управления другими частями компьютера, почти так же, как мозг управляет телом.

ЦП — это электронная машина, которая работает над списком компьютерных задач, который называется инструкциями . Он читает список инструкций и запускает ( выполняет ) каждую по порядку.Список инструкций, которые может выполнять ЦП, представляет собой компьютерную программу.

Тактовая частота или скорость внутренних частей ЦП измеряется в герцах (Гц). Современные процессоры часто работают настолько быстро, что вместо них используются гигагерцы (ГГц). Один ГГц — это 1000000000 циклов в секунду.

Большинство процессоров, используемых в настольных (домашних) компьютерах, представляют собой микропроцессоры производства Intel или Advanced Micro Devices (обычно сокращенно AMD). Некоторые другие компании, производящие процессоры, — это ARM, IBM и AMD под управлением ATI Technologies, которая сейчас является лидером.Большинство их процессоров используются во встроенных системах для более специализированных задач, например, в мобильных телефонах, автомобилях, игровых консолях или в армии.

Типы процессоров

В 20 веке инженеры изобрели множество различных компьютерных архитектур. В настоящее время в большинстве настольных компьютеров используются 32-разрядные или 64-разрядные процессоры. Инструкции 32-битного ЦП хорошо справляются с обработкой данных размером 32 бита (большинство инструкций «думают» в 32-битном ЦП). Точно так же 64-битный ЦП хорош для обработки данных размером 64 бита (и часто хорош для обработки 32-битных данных).Размер данных, которые ЦП обрабатывает лучше всего, часто называют размером слов ЦП . Многие старые процессоры 70-х, 80-х и начала 90-х годов (и многие современные встроенные системы) имеют размер слова 8 или 16 бит. Когда в середине 20 века были изобретены процессоры, в них было слово разных размеров. У некоторых были разные размеры слов для инструкций и данных. Позже перестали использоваться менее популярные размеры слов.

Большинство процессоров — это микропроцессоры. Это означает, что ЦП — это всего лишь один чип.Некоторые микросхемы с микропроцессорами внутри также содержат другие компоненты и представляют собой законченные однокристальные «компьютеры». Это называется микроконтроллером.

Регистры

Когда ЦП запускает компьютерную программу, ему нужно где-то хранить данные, с которыми работают инструкции (данные, которые они читают и записывают). Это хранилище называется регистром . ЦП обычно имеет много регистров. Доступ к регистрам должен быть очень быстрым (для чтения и записи). Следовательно, они являются частью самого чипа ЦП.

Память

Хранение всех данных в регистрах сделало бы большинство процессоров слишком сложными (и очень дорогими). Следовательно, регистры обычно хранят только данные, с которыми ЦП работает «прямо сейчас». Остальные данные, используемые программой, хранятся в RAM (памяти). За исключением микроконтроллеров, оперативная память обычно хранится вне процессора в отдельных микросхемах.

Когда ЦП хочет прочитать или записать данные в ОЗУ, он выводит для этих данных адрес . Каждый байт в ОЗУ имеет адрес памяти.Размер адресов часто совпадает с размером слова: 32-разрядный ЦП использует 32-разрядные адреса и т. Д. Однако меньшие ЦП, такие как 8-разрядные ЦП, часто используют адреса, превышающие размер слова. В противном случае максимальная длина программы была бы слишком короткой.

Поскольку размер адресов ограничен, максимальный объем памяти также ограничен. 32-разрядные процессоры обычно могут обрабатывать только до 4 ГБ ОЗУ. Это количество различных байтов, которые можно выбрать с помощью 32-битного адреса (каждый бит может иметь два значения — 0 и 1, и 2 32 байтов равно 4 ГБ).64-битный процессор может обрабатывать до 16 ЭБ ОЗУ (16 эксабайт, около 16 миллиардов ГБ или 16 миллиардов миллиардов байт). Операционная система может ограничить использование меньших сумм.

Информация, которая хранится в ОЗУ, обычно непостоянна. Это означает, что он исчезнет, ​​если компьютер выключится.

Кэш

На современных компьютерах ОЗУ намного медленнее, чем регистры, поэтому доступ к ОЗУ замедляет работу программ. Чтобы ускорить доступ к памяти, более быстрый тип памяти, называемый кеш-памятью , часто помещается между ОЗУ и основными частями ЦП.Кэш обычно является частью самого чипа ЦП и стоит намного дороже за байт, чем ОЗУ. В кеше хранятся те же данные, что и в ОЗУ, но обычно он намного меньше. Следовательно, все данные, используемые программой, могут не поместиться в кэш. Кеш пытается хранить данные, которые, вероятно, будут использоваться часто. Примеры включают недавно использованные данные и данные, близкие в памяти к недавно использованным данным.

Часто имеет смысл иметь «кэш для кэша», так же как имеет смысл иметь кэш для ОЗУ.В многоуровневом кэшировании есть много кешей, называемых кешем L1, кешем L2 и т. Д. Кэш L1 является самым быстрым (и самым дорогим из расчета на один байт) кешем и находится «ближе всего» к ЦП. Кэш L2 находится на расстоянии одного шага и работает медленнее, чем кэш L1 и т. Д. Кэш L1 часто можно рассматривать как кэш для кеша L2 и т. Д.

Автобусы

Компьютерные шины — это провода, используемые ЦП для связи с ОЗУ и другими компонентами компьютера. Почти все ЦП имеют по крайней мере шину данных — используемую для чтения и записи данных — и адресную шину — используемую для вывода адресов.Другие шины внутри ЦП передают данные в разные части ЦП.

Наборы инструкций

Набор команд (также называемый ISA — Instruction Set Architecture) — это язык, понятный непосредственно конкретному процессору. Эти языки также называются машинным кодом или двоичным кодом. Они говорят, как вы приказываете процессору делать разные вещи, например загружать данные из памяти в регистр или складывать значения из двух регистров. Каждая инструкция в наборе инструкций имеет кодировку, то есть как инструкция записывается как последовательность битов.

Программы, написанные на языках программирования, таких как C и C ++, не могут запускаться непосредственно центральным процессором. Они должны быть переведены в машинный код, прежде чем ЦП сможет их запустить. Компилятор — это компьютерная программа, которая выполняет этот перевод.

Машинный код — это просто последовательность нулей и единиц, что затрудняет его чтение людьми. Чтобы сделать его более читабельным, программы с машинным кодом обычно пишутся на языке ассемблера . В языке ассемблера вместо нулей и единиц используется текст: вы можете написать «LD A, 0», чтобы, например, загрузить значение 0 в регистр A.Программа, переводящая язык ассемблера в машинный код, называется ассемблером .

Функциональность

Вот некоторые из основных действий процессора:

  • Считывание данных из памяти и запись данных в память.
  • Добавьте одно число к другому.
  • Проверить, не превышает ли одно число другое.
  • Перемещает число из одного места в другое (например, из одного регистра в другой или между регистром и памятью).
  • Перейти в другое место в списке инструкций, но только если какой-то тест верен (например, только если одно число больше другого).

Даже очень сложные программы можно создавать, комбинируя множество таких простых инструкций. Это возможно, потому что выполнение каждой инструкции занимает очень короткое время. Многие процессоры сегодня могут выполнять более 1 миллиарда (1 000 000 000) инструкций за одну секунду. В общем, чем больше ЦП может сделать за определенное время, тем он быстрее.Один из способов измерить скорость процессора — MIPS (миллион инструкций в секунду). Флопы (число операций с плавающей запятой в секунду) и тактовая частота процессора (обычно измеряемая в гигагерцах) также являются способами измерения того, сколько работы процессор может выполнить за определенное время.

ЦП построен из логических вентилей; у него нет движущихся частей. ЦП компьютера связан электронным образом с другими частями компьютера, такими как видеокарта или BIOS. Компьютерная программа может управлять этими периферийными устройствами, считывая или записывая числа в специальные места в памяти компьютера.

Инструкционные конвейеры

Каждая инструкция, выполняемая ЦП, обычно выполняется в несколько этапов. Например, шаги для выполнения инструкции «INC A» (увеличение значения, хранящегося в регистре A, на единицу) на простом процессоре могут быть такими:

  • Прочитать инструкцию по памяти,
  • декодирует инструкцию (выясняет, что делает инструкция), а
  • добавить единицу в регистр A.

Различные части ЦП выполняют разные функции. Часто можно одновременно выполнять несколько шагов из разных инструкций, что ускоряет работу ЦП.Например, мы можем прочитать инструкцию из памяти одновременно с декодированием другой инструкции, поскольку в этих шагах используются разные модули. Это можно представить как одновременное наличие множества инструкций «внутри конвейера». В лучшем случае все модули работают одновременно по разным инструкциям, но это не всегда возможно.

Блоки управления памятью (MMU) и виртуальная память

Современные процессоры часто используют блок управления памятью (MMU). MMU — это компонент, который преобразует адреса ЦП в (обычно) разные адреса ОЗУ.При использовании MMU используемые в программе адреса (обычно) не являются «реальными» адресами, по которым хранятся данные. Это называется виртуальной памятью (противоположностью «реальной»). Несколько причин, по которым наличие MMU — это хорошо, перечислены ниже:

  • MMU может «скрыть» память других программ от программы. Это делается за счет того, что никакие адреса не преобразуются в «скрытые» адреса во время работы программы. Это хорошо, потому что это означает, что программы не могут читать и изменять память других программ, что повышает безопасность и стабильность.(Программы не могут «шпионить» друг за другом или «наступать друг другу на пятки».)
  • Многие MMU могут сделать некоторые части памяти недоступными для записи, нечитаемыми или неисполняемыми (то есть код, хранящийся в этой части памяти, не может быть запущен). Это может быть полезно по соображениям стабильности и безопасности, а также по другим причинам.
  • Блоки MMU

  • позволяют различным программам иметь разное «представление» о памяти. Это удобно во многих различных ситуациях. Например, всегда можно будет иметь «основной» код программы по одному и тому же (виртуальному) адресу без столкновения с другими программами.Это также удобно, когда есть много разных фрагментов кода (из библиотек ), которые используются программами совместно.
  • Модули MMU

  • позволяют коду из библиотек появляться по разным адресам при каждом запуске программы. Это хорошо, потому что незнание того, где что-то находится в памяти, часто усложняет хакерам задачу заставить программы делать плохие вещи. Это называется рандомизацией адресного пространства .
  • Продвинутые программы и операционные системы могут использовать приемы с MMU, чтобы избежать необходимости копировать данные между разными местами в памяти.

Несколько ядер

Многоядерные процессоры стали обычным явлением в начале 21 века. Это означает, что у них есть много процессоров, встроенных в один и тот же чип, поэтому они могут одновременно выполнять множество инструкций. Некоторые процессоры могут иметь до тридцати двух ядер, например AMD Epyc 7601.

Производителей

Компьютерные процессоры производят следующие компании:

Дополнительная информация

Картинки для детей

  • EDVAC, один из первых компьютеров с хранимой программой

  • Процессор IBM PowerPC 604e

  • Плата Fujitsu с процессорами SPARC64 VIIIfx

  • ЦП, основная память и интерфейс внешней шины DEC PDP-8 / I, состоящий из интегральных схем среднего размера

  • Внутри ноутбука, с удаленным процессором из гнезда

  • Блок-схема базового однопроцессорного компьютера с центральным процессором.Черные линии обозначают поток данных, а красные линии обозначают поток управления; стрелки указывают направления потока.

  • Символьное представление ALU и его входных и выходных сигналов

  • Шестибитное слово, содержащее двоично-закодированное представление десятичного значения 40.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

2021 © Все права защищены. Карта сайта